中國儲能網(wǎng)訊：我國已成為世界第一能源消費國，如繼續(xù)以年平均GDP8.9%的增速計算，到2020年能源消耗將達(dá)到79億噸標(biāo)煤，占目前世界能源消耗的一半。如此發(fā)展難以持續(xù)。
國家主席習(xí)近平2014年6月13日主持召開中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議，研究我國能源安全戰(zhàn)略。習(xí)近平強調(diào)，面對能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢，保障國家能源安全，必須推動能源生產(chǎn)和消費革命。推動能源生產(chǎn)和消費革命是長期戰(zhàn)略，必須從當(dāng)前做起，加快實施重點任務(wù)和重大舉措。
應(yīng)對能源危機，以互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源融合的第三次工業(yè)革命正逐漸興起。英國《金融時報》2011年5月10日刊登了杰里米˙里夫金的文章，文章說：“在即將到來的時代，我們將需要創(chuàng)建一個‘能源互聯(lián)網(wǎng)’，讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產(chǎn)綠色可再生能源?！笨梢姡茉椿ヂ?lián)網(wǎng)已經(jīng)成為第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志。
18世紀(jì)60年代，第一次工業(yè)革命興起，蒸汽機作為動力機被廣泛使用，機器代替了手工勞動，使人類社會對能源需求大大提高；19世紀(jì)70年代，第二次工業(yè)革命興起。人類這一百多年的文明發(fā)展伴隨著能源的急速消耗，對能源的需求還在不斷增加，電的發(fā)現(xiàn)和利用、內(nèi)燃機等機械技術(shù)的發(fā)展直接推動了第二次工業(yè)革命。當(dāng)今，第三次工業(yè)革命已經(jīng)到來，它融合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和可再生能源技術(shù)，構(gòu)建了新型能源供需架構(gòu)的思路，能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)也獲得了廣泛的關(guān)注。
從清華大學(xué)前校長高景德院士上世紀(jì)80年代提出的“CCCP”概念(現(xiàn)代電力系統(tǒng)是計算機、通信、控制與電力系統(tǒng)以及電力電子技術(shù)的深度融合)，到上世紀(jì)90年代韓英鐸院士提出的現(xiàn)代電力系統(tǒng)三項前沿課題(柔性輸電技術(shù)、智能控制、基于GPS的動態(tài)安全分析與監(jiān)測系統(tǒng))，再到近年來智能電網(wǎng)強調(diào)信息流與能量流的結(jié)合，無不突出信息技術(shù)與現(xiàn)代電網(wǎng)的緊密結(jié)合。
從最近一些發(fā)展趨勢來看，國家能源局、中國科學(xué)院、中國工程院都有相關(guān)的研究，國家自然科學(xué)基金委、北京市科委也都進行了相關(guān)的立項。清華大學(xué)也成立了能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院，提出了基礎(chǔ)設(shè)施的理念：一種是集中統(tǒng)一，另一種是分散協(xié)同。
傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，只管用，不用關(guān)心源頭在哪里，而現(xiàn)在信息技術(shù)領(lǐng)域的云計算，信息的分享是源頭和消費一體的。信息技術(shù)遇到的能源瓶頸使得IT公司開始關(guān)注能源領(lǐng)域的問題，比如IBM就提出了新的能源解決方案。
智能電網(wǎng)是現(xiàn)有電網(wǎng)架構(gòu)基礎(chǔ)上的信息化與智能化。如何將信息技術(shù)應(yīng)用到能源電力行業(yè)也是智能電網(wǎng)研究的領(lǐng)域，這就使得信息和通信跟能源電力技術(shù)碰撞而產(chǎn)生能源互聯(lián)網(wǎng)。因此，通過互聯(lián)的機制，能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)能夠把微網(wǎng)這些靈活的方式與大電網(wǎng)協(xié)調(diào)。
能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建的新型信息——能源融合“廣域網(wǎng)”，它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”，以微網(wǎng)、分布式能源、智能小區(qū)等為“局域網(wǎng)”，以開放對等的信息——能源一體化架構(gòu)真正實現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用，因此可以最大限度地適應(yīng)新能源的接入。
對于能源互聯(lián)網(wǎng)，我有三點認(rèn)識。第一，能源形式多種多樣，電能源僅僅是能源的一種，但電能在能源傳輸效率等方面具有無可比擬的優(yōu)勢，在考慮互聯(lián)問題時應(yīng)以電網(wǎng)為主；第二，能源互聯(lián)網(wǎng)采取的是自下而上分散自治協(xié)同管理的模式，與目前集中大電網(wǎng)模式相輔相成，符合電網(wǎng)發(fā)展集中與分布相結(jié)合的大趨勢；第三，目前開展的智能電網(wǎng)基本是現(xiàn)有電網(wǎng)架構(gòu)下的信息化、智能化，能源互聯(lián)網(wǎng)是借鑒互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)架的新型電網(wǎng)，其中的開放互聯(lián)、能量交換與路由等特征有別于目前一般意義上的智能電網(wǎng)。
總結(jié)起來，能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征就是：開放、互聯(lián)、對等、分享。這些從信息技術(shù)的角度來看是很平常的，但是如果給它賦予能量的含義，就可以看到，如何實現(xiàn)能量交換和分享在技術(shù)層面還有挑戰(zhàn)性。
從國外的發(fā)展來看，對能源互聯(lián)網(wǎng)有三種理解：一是以互聯(lián)網(wǎng)的開放對等理念和體系架構(gòu)為指導(dǎo)，形成新型的能源網(wǎng)。這時候能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是能源網(wǎng)。以美國的FREEDM(即2008年，美國國家科學(xué)基金在北卡州立大學(xué)建立了未來可再生電力能源傳輸與管理系統(tǒng)，提出能源互聯(lián)網(wǎng)概念，希望將電力電子技術(shù)和信息技術(shù)引入電力系統(tǒng)，在未來配電網(wǎng)層面實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)理念)為典型代表，效仿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心路由器，提出了能源路由器的概念并且進行了原型實現(xiàn)；二是借助互聯(lián)網(wǎng)收集能源相關(guān)信息，分析決策后指導(dǎo)能源網(wǎng)的運行調(diào)度。這時候能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)還是信息互聯(lián)網(wǎng)。以歐洲的e-Energy為典型代表，打造一個基于信息和通信技術(shù)的能源供應(yīng)系統(tǒng)，連接能源供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)示范應(yīng)用形成能源需求和供給的互動；三是將以上兩種理解混合在一起，兩種成分都有，以日本的數(shù)字電網(wǎng)、電力路由器為典型代表。
我們提出來的概念是什么呢？在基礎(chǔ)設(shè)施層面上，能源互聯(lián)網(wǎng)是一個信息和能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化的架構(gòu)，未來的云計算、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)組成的基礎(chǔ)設(shè)施對等互聯(lián)地交換能量，組成信息能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化的場景，里面包括能量路由器、數(shù)據(jù)中心，既解決能量供應(yīng)問題，又解決能源基礎(chǔ)設(shè)施中信息技術(shù)、通信技術(shù)的支撐問題。
總結(jié)起來，信息通信/能源電力發(fā)展分為三個階段：第一個階段是數(shù)字化、信息化階段，信息通信為能源電力行業(yè)提供服務(wù)，帶來方便、快捷等好處；第二個階段是智能化階段，也就是智能電網(wǎng)階段，信息通信成為能源電力基礎(chǔ)設(shè)施不可或缺的組成部分，以信息流與能量流的結(jié)合為特征；第三個階段是信息物理融合階段，也就是能源互聯(lián)網(wǎng)階段，信息通信基礎(chǔ)設(shè)施與能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的一體化。
